Использование экспресс-шкал («шкал раннего предупреждения») для определения прогноза течения и исхода заболевания у пациентов давно и прочно вошло в арсенал врачей-клиницистов [1]. Быстрая и достоверная оценка состояния пациентов позволяет рационально распределять ресурсы лечебного учреждения, что, в свою очередь, может повысить эффективность оказываемой медицинской помощи в условиях пандемии COVID-19.
Шкала qSOFA разработана в качестве упрощенной версии шкалы SOFA в рамках концепции «Сепсис-3» в 2016 г. для оценки риска летального исхода у пациентов с подозрением на наличие инфекции и/или сепсиса. Прогностическая эффективность шкалы исследована в нескольких метаанализах [2, 3]. Шкала позволяет оценить 3 показателя: наличие измененного сознания, частоту дыхательных движений (ЧДД) и уровень систолического артериального давления.
Другая шкала — NEWS, авторства Королевской коллегии врачей Великобритании, служит для первичной и динамической оценки тяжести состояния пациентов [4—9]. В этой шкале используются 7 показателей: ЧДД; насыщение крови кислородом, измеренное при помощи пульсоксиметрии; потребность в респираторной поддержке; температура тела; уровень систолического артериального давления; частота сердечных сокращений (ЧСС) и уровень сознания по шкале AVPU.
Шкала REMS является дополненной шкалой RAPS, используется для оценки риска летального исхода [10] у пациентов, не подлежащих оперативному вмешательству, и включает 6 показателей: возраст пациента; среднее артериальное давление; ЧСС; ЧДД; насыщение крови кислородом, измеренное при помощи пульсоксиметрии; уровень сознания по Шкале комы Глазго.
Цель исследования — сравнить ценности шкал qSOFA, NEWS и REMS в прогнозе летального исхода у пациентов, поступающих в отделение реанимации и интенсивной терапии с COVID-19, вирус идентифицирован.
Материал и методы
Одноцентровое ретроспективное наблюдательное исследование проведено у пациентов, госпитализированных в период с 17 апреля по 31 июля 2020 г. в 3 отделения реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) ГБУЗ «Краевая клиническая больница №2» министерства здравоохранения Краснодарского края.
За период наблюдения проанализированы данные 132 пациентов, 52 из них исключены из исследования в соответствии с критериями исключения. Для окончательного анализа использованы данные 80 пациентов, из них у 30 (37,5%) наступил летальный исход.
Заключение о наличии у пациента COVID-19 (вирус идентифицирован) основывалось на зафиксированном в медицинских записях диагнозе и результатах исследования с выполнением полимеразной цепной реакции (ПЦР) по данным Роспотребнадзора до поступления в ОРИТ.
В исследование включали пациентов старше 18 лет, поступающих в ОРИТ с подтвержденным на момент поступления диагнозом коронавирусной инфекции. Из исследования исключали пациентов, в медицинских картах которых отсутствовала необходимая для анализа информация, пациентов с гематологическими и хирургическими заболеваниями, а также пациентов, находящихся на искусственной вентиляции легких при поступлении.
У 80 включенных в исследование пациентов средний возраст составил 62,05±18,3 года, мужчин и женщин было по 50%. Из этиотропной терапии 52 (63,75%) пациента получали Лопинавир + Ритонавир (400+100 мг 2 раза в сутки), 19 (23,75%) пациентов — интерферон бета-1b (9,6 млн ME 1 раз в сутки), 28 (35%) пациентов — Гидроксихлорохин (400 мг 2 раза в первые сутки, затем 200 мг 2 раза в сутки); в качестве таргетной терапии 4 (5%) пациента получали Тоцилизумаб (400 мг 1 раз в сутки), 11 (13,75%) пациентов — Барицитиниб (4 мг 1 раз в сутки) и 1 (1,25%) пациент — Сарилумаб (200 мг 2 раза в сутки); 23 (28, 75%) пациента также получали Дексаметазон (8 мг 2 раза в сутки).
Все пациенты получали лечение в соответствии с временными методическими рекомендациями Минздрава России (5—7-я редакция) [11 —13]; анестезиолого-реанимационное обеспечение пациентов осуществлялось согласно методическим рекомендациям Общероссийской общественной организации «Федерация анестезиологов и реаниматологов» (1—4-я редакция) [14—17].
Анализировали следующие данные: пол и возраст, данные теста на SARS-CoV-2, исход лечения (выписка из стационара или летальный исход) и клинические показатели, необходимые для расчета шкал qSOFA, NEWS и REMS.
Для оценки статистической значимости количественных показателей использовали критерий Манна—Уитни, качественных показателей — точный тест Фишера или критерий χ2. Для оценки калибровки шкал (критерий согласия; статистика Хосмера—Лемешова) применяли критерий χ2 Пирсона; для оценки прогностической значимости (валидности) изучаемых шкал — ROC-анализ [18]: определяли чувствительность, специфичность, отношение правдоподобия положительного результата, отношение правдоподобия отрицательного результата, площадь под ROC-кривой с 95-процентными доверительными интервалами (95% ДИ) и оптимальный «порог отсечения» для шкал qSOFA, NEWS и REMS. Оптимальным «порогом отсечения» считалось значение по изучаемой шкале с максимальным индексом Youden. Для моделей, достаточно точно прогнозирующих летальный исход, разрешающая способность (по данным AUROC) должна быть более 0,9. При значениях AUROC в пределах от 0,8 до 0,9 модель рассматривалась как дополнительная клиническая информация. Различия между двумя изученными признаками считались статистически значимыми при значении ошибки I рода менее 0,05. Дискретные данные представлены в виде медианы и персентилей (0,25—0,75). Для статистической обработки данных использовали программы MedCalc 19.4.1 и Microsoft Office Excel 2019.
Результаты
В табл. 1 представлено сравнение анализируемых в шкалах исходных показателей у выживших и умерших пациентов. Как следует из табл. 1, у выживших и умерших пациентов обнаружены различия по возрасту, ЧДД и ЧСС, потребности в оксигенотерапии и, соответственно, насыщении крови кислородом по данным пульсоксиметрии. Можно констатировать, что вследствие проявлений респираторной гипоксии когнитивные нарушения по данным Шкалы комы Глазго также различались у пациентов разных групп.
Таблица 1. Исходные характеристики пациентов при поступлении в отделение реанимации и интенсивной терапии
| Показатель | Выжившие (n=50) | Умершие (n=30) | p |
| Возраст, годы | 56,0 (37,3—69,8) | 76,0 (69,5—81,75) | <0,0001* |
| Систолическое ад, мм рт.ст. | 125,1(120,5—130,4) | 127,5 (115,0—133,75) | 0,746 |
| Диастолическое ад, мм рт.ст. | 76,5 (70,2—80,5) | 76,5 (70,2—80,0) | 0,739 |
| Среднее ад, мм рт.ст. | 93,3 (85,3—98,5) | 93,3 (85,3—98,0) | 0,829 |
| ЧСС, в мин | 80,3 (76,2—90,5) | 95,0 (88,0—110,0) | 0,04* |
| ЧДД, в мин | 18,2 (17,3—19,5) | 22,0 (20,0—23,75) | <0,0001* |
| SpO2, % | 96,0 (93,0—98,0) | 88,0 (83,25—92,75) | 0,003* |
| Температура тела, °C | 36,8 (36,6—37,5) | 36,6 (36,5—37,05) | 0,141 |
| ШКГ, баллы | 15,0 (15,0—15,0) | 14,0 (13,0—15,0) | <0,0001* |
| Оксигенотерапия, n (%) | 19 (38) | 27 (90) | <0,0001* |
Примечание. Данные представлены в виде медианы и персентилей (0,25—0,75), абсолютных (n) и относительных (%) частот. АД — артериальное давление; ЧСС — частота сердечных сокращений; ЧДД — частота дыхательных движений; SpO2 — насыщение артериальной крови кислородом; ШКГ — Шкала комы Глазго; * — p<0,05 по критерию χ2 для ШКГ, по данным точного теста Фишера для пациентов с потребностью в оксигенотерапии и по критерию Манна—Уитни для остальных показателей.
Медиана шкалы REMS у выживших пациентов составила 3 (IQR 0; 5), шкалы NEWS — 1 (IQR 0; 4) и шкалы qSOFA — 0 (IQR 0; 0) соответственно. Медиана шкалы REMS у умерших пациентов составила 9 (IQR 6; 11), шкалы NEWS — 8 (IQR 7;10) и шкалы qSOFA — 1 (IQR 1; 2) соответственно (табл. 2). Значения шкал REMS, NEWS и qSOFA в баллах были существенно ниже у выживших пациентов.
Таблица 2. Значения шкал REMS, NEWS и qSOFA при поступлении в отделение реанимации и интенсивной терапии у выживших и умерших пациентов
| Шкала | Выжившие (n=50) | Умершие (n=30) | p |
| REMS | 3 (0; 5) | 9 (6; 11) | <0,0001* |
| NEWS | 2 (0; 4) | 8 (7; 10) | <0,0001* |
| qSOFA | 0 (0; 0) | 1 (1; 2) | <0,0001* |
Примечание. Данные представлены в виде медианы и межквартильного размаха. * — p<0,05 по критерию χ2.
Площадь под ROC-кривой шкалы REMS (см. рисунок, а) в прогнозе летального исхода составила 0,917 (95% ДИ 0,834—0,967), p<0,001, оптимальный «порог отсечения» — более 5 баллов с индексом Youden 0,640. Чувствительность шкалы REMS в прогнозе летального исхода у пациентов для данного значения составила 90,00% (95% ДИ 73,5—97,9), специфичность — 74,00% (95% ДИ 59,7—85,4) (табл. 3).
ROC-кривые шкал в прогнозе летального исхода у пациентов с инфекцией SARS-CoV-2.
а — ROC-кривая шкалы REMS в прогнозе летального исхода; б — ROC-кривая шкалы NEWS в прогнозе летального исхода; в — ROC-кривая шкалы qSOFA в прогнозе летального исхода; г — сравнение ROC-кривых шкал REMS, NEWS и qSOFA. Sensitivity — чувствительность, Specificity — специфичность, AUC — площадь под ROC-кривой, Criterion — «порог отсечения».
Таблица 3. Характеристики шкалы REMS в прогнозе летального исхода у пациентов, поступающих в отделение реанимации и интенсивной терапии и находящихся на самостоятельном дыхании
| Баллы | Чувствительность | 95% ДИ | Специфичность | 95% ДИ | +LR | 95% ДИ | –LR | 95% ДИ |
| >0 | 100,00 | 88,4—100,0 | 28,00 | 16,2—42,5 | 1,39 | 1,2—1,7 | 0,00 | — |
| >2 | 100,00 | 88,4—100,0 | 44,00 | 30,0—58,7 | 1,79 | 1,4—2,3 | 0,00 | — |
| >3 | 100,00 | 88,4—100,0 | 62,00 | 47,2—75,3 | 2,63 | 1,8—3,7 | 0,00 | — |
| >4 | 93,33 | 77,9—99,2 | 64,00 | 49,2—77,1 | 2,59 | 1,8—3,8 | 0,10 | 0,03—0,4 |
| >5* | 90,00 | 73,5—97,9 | 74,00 | 59,7—85,4 | 3,46 | 2,1—5,6 | 0,14 | 0,05—0,4 |
| >6 | 70,00 | 50,6—85,3 | 92,00 | 80,8—97,8 | 8,75 | 3,3—23,1 | 0,33 | 0,2—0,6 |
| >7 | 66,67 | 47,2—82,7 | 96,00 | 86,3—99,5 | 16,67 | 4,2—66,3 | 0,35 | 0,2—0,6 |
| >8 | 50,00 | 31,3—68,7 | 98,00 | 89,4—99,9 | 25,00 | 3,5—179,8 | 0,51 | 0,4—0,7 |
| >9 | 36,67 | 19,9—56,1 | 98,00 | 89,4—99,9 | 18,33 | 2,5—135,0 | 0,65 | 0,5—0,9 |
Примечание. Здесь и в далее в таблицах 4 и 5: +LR (likelihood ratio for positive result) — отношение правдоподобия положительного результата; –LR (likelihood ratio for negative result) — отношение правдоподобия отрицательного результата. * — точка с наибольшим индексом Youden.
Площадь под ROC-кривой шкалы NEWS (см. рисунок, б) в прогнозе летального исхода составила 0,904 (95% ДИ 0,817—0,959), p<0,001, оптимальный «порог отсечения» — более 5 баллов с индексом Yoden 0,7133. Чувствительность шкалы NEWS в прогнозе летального исхода у пациентов для данного значения достигла 83,33% (95% ДИ 65,3—94,4), специфичность — 88,00% (95% ДИ 75,7—95,5) (табл. 4).
Таблица 4. Характеристики шкалы NEWS в прогнозе летального исхода у пациентов, поступающих в отделение реанимации и интенсивной терапии и находящихся на самостоятельном дыхании
| Баллы | Чувствительность | 95% ДИ | Специфичность | 95% ДИ | +LR | 95% ДИ | –LR | 95% ДИ |
| >0 | 96,67 | 82,8—99,9 | 30,00 | 17,9—44,6 | 1,38 | 1,1—1,7 | 0,11 | 0,02—0,8 |
| >1 | 96,67 | 82,8—99,9 | 48,00 | 33,7—62,6 | 1,86 | 1,4—2,4 | 0,069 | 0,010—0,5 |
| >2 | 93,33 | 77,9—99,2 | 58,00 | 43,2—71,8 | 2,22 | 1,6—3,1 | 0,11 | 0,03—0,4 |
| >3 | 90,00 | 73,5—97,9 | 64,00 | 49,2—77,1 | 2,50 | 1,7—3,7 | 0,16 | 0,05—0,5 |
| >4 | 86,67 | 69,3—96,2 | 78,00 | 64,0—88,5 | 3,94 | 2,3—6,8 | 0,17 | 0,07—0,4 |
| >5* | 83,33 | 65,3—94,4 | 88,00 | 75,7—95,5 | 6,94 | 3,2—15,0 | 0,19 | 0,08—0,4 |
| >6 | 76,67 | 57,7—90,1 | 92,00 | 80,8—97,8 | 9,58 | 3,7—25,0 | 0,25 | 0,1—0,5 |
| >7 | 56,67 | 37,4—74,5 | 96,00 | 86,3—99,5 | 14,17 | 3,5—57,1 | 0,45 | 0,3—0,7 |
| >8 | 43,33 | 25,5—62,6 | 98,00 | 89,4—99,9 | 21,67 | 3,0—157,4 | 0,58 | 0,4—0,8 |
| >9 | 33,33 | 17,3—52,8 | 100,00 | 92,9—100,0 | — | — | 0,67 | 0,5—0,9 |
| >10 | 23,33 | 9,9—42,3 | 100,00 | 92,9—100,0 | — | — | 0,77 | 0,6—0,9 |
Площадь под ROC-кривой шкалы qSOFA (см. рисунок, в) в прогнозе летального исхода составила 0,866 (95% ДИ 0,771—0,932), p<0,001, оптимальный «порог отсечения» — больше 0 с индексом Yoden 0,680. Чувствительность шкалы qSOFA в прогнозе летального исхода у пациентов для данного значения составила 80,00% (95% ДИ 61,4—92,3), специфичность — 88,00% (95% ДИ 75,7—95,5) (табл. 5).
Таблица 5. Характеристики шкалы qSOFA в прогнозе летального исхода у пациентов, поступающих в отделение реанимации и интенсивной терапии и находящихся на самостоятельном дыхании
| Баллы | Чувствительность | 95% ДИ | Специфичность | 95% ДИ | +LR | 95% ДИ | –LR | 95% ДИ |
| >0* | 80,00 | 61,4—92,3 | 88,00 | 75,7—95,5 | 6,67 | 3,1—14,4 | 0,23 | 0,1—0,5 |
| >1 | 43,33 | 25,5—62,6 | 100,00 | 92,9—100,0 | — | — | 0,57 | 0,4—0,8 |
| >2 | 6,67 | 0,8—22,1 | 100,00 | 92,9—100,0 | — | — | 0,93 | 0,8—1,0 |
В прогнозе летального исхода у пациентов площадь под ROC-кривой шкалы REMS (0,917 [95% ДИ 0,834—0,967]) статистически значимо не отличалась от площади под ROC-кривой шкалы NEWS (0,904 [95% ДИ 0,817—0,959]), p=0,7271 и шкалы qSOFA (0,866 [95% ДИ 0,771—0,932]), p=0,2637; площади под ROC-кривой шкал NEWS и qSOFA не имели статистически значимых различий, p=0,2665 (см. рисунок, г).
Все шкалы показали хорошую калибровку: χ2 — 4,910 для шкалы REMS; 4,094 для шкалы NEWS и 0,425 для шкалы qSOFA; p=0,555; 0,664 и 0,514 соответственно (табл. 6).
Таблица 6. Калибровка и площадь под ROC-кривой прогностических шкал REMS, NEWS и qSOFA
| Шкала | Число пациентов | AUROC | Калибровка | |
| χ2 | p | |||
| REMS | 80 | 0,917 | 4,910 | 0,555* |
| NEWS | 80 | 0,904 | 4,094 | 0,664* |
| qSOFA | 80 | 0,866 | 0,425 | 0,514* |
Примечание. AUROC — площадь под ROC-кривой; χ2 — значение хи-квадрат проверки согласия Хосмера—Лемешов; * — p>0,05.
Обсуждение
В нашем исследовании проведена оценка прогностической способности трех экспресс-шкал — Rapid Emergency Medicine Score (REMS), National Early Warning Score (NEWS) и Quick Sequential (Sepsis-Related Organ Failure Assessment (qSOFA), которые показали хорошую калибровку и разрешающую способность. Во всех парных сравнениях статистически значимых различий между шкалами не выявлено (p>0,05).
На данный момент существует небольшое количество исследований, посвященных оценке экспресс-шкал в прогнозе летальности у пациентов с коронавирусной инфекцией.
Так, H. Hu и соавт. проводили сравнение прогностической точности шкал REMS и MEWS в прогнозе летального исхода у пациентов с подтвержденной коронавирусной инфекцией [19]. В исследование включено 105 пациентов, которые разделены на 2 подгруппы — младше 65 лет и 65 лет и старше. Общая летальность составила 18%. Дизайн схож с нашей работой, однако различались критерии исключения (мы дополнительно исключали пациентов с онкогематологической патологией). Кроме того, мы не выделяли пациентов разных возрастных групп в подгруппы. Авторами [19] выявлено различие в группах выживших и умерших пациентов по возрасту (57,71±15,34 и 75,05±12,94 года), ЧДД (20,27±3,27 и 23,21±5,38 мин–1), уровню систолического артериального давления (130,79±18,33 и 143,26±24,85 мм рт.ст.), насыщения крови кислородом по данным пульсоксиметрии (96,17±3,1 и 86,53±12,46%) соответственно. Это частично находит подтверждение в нашем исследовании, в котором также обнаружены различия в группах выживших и умерших пациентов по возрасту, ЧДД., насыщению крови кислородом. Однако нами в отличие от исследования H. Hu и соавт. выявлена разница в ЧСС в отсутствие таковой по уровню систолического артериального давления. При проведении H. Hu и соавт. ROC-анализа обнаружено, что для шкалы REMS площадь под ROC-кривой была наибольшей (0,841 [95% ДИ 0,757—0,905]), что показывает менее приемлемый, но сходный с нашим исследованием (0,917 [95% ДИ 0,834—0,967]) результат [19].
J. Jang и соавт. сравнивали прогностическую точность шкал qSOFA, NEWS и критериев SIRS в прогнозе 28-дневной смертности у пациентов с COVID-19, вирус идентифицирован [20]. В исследование включены 110 пациентов старше 18 лет, общая летальность составила 5,5%. Выделены подгруппы пациентов, находившихся в критическом (n=15) и стабильном (n=95) состоянии. Данное исследование имеет сходный с нашей работой дизайн; различия в критериях исключения те же, что и в предыдущем исследовании [19]. В исследовании J.G. Jang и соавт. выявлено различие между группами пациентов, находившихся в стабильном и критическом состоянии, по возрасту (55,4±17,4 и 66,1±10,0 лет) и ЧДД (20,5±1,6 и 24,3±5,4 мин–1). Выжившие и умершие пациенты в нашем исследовании наряду с различиями по возрасту и ЧДД также различались по ЧСС, насыщению крови кислородом и уровню сознания по Шкале комы Глазго. Лучший результат показала шкала NEWS (0,867 [95% ДИ 0,709—1,000]), что приближается к полученным нами результатам (0,904 [95% ДИ 0,817—0,959]), затем по убыванию разрешающей способности шла шкала qSOFA (0,779 [95% ДИ 0,600—0,957]), которая показала худший, нежели в нашем исследовании, результат (0,866 [95% ДИ 0,771—0,932]); а шкала NEWS превосходила шкалу qSOFA (p<0,001) в разрешающей способности. В нашем же исследовании статистически значимые различия между шкалами не выявлены. Лучший показатель AUROC для шкал REMS, NEWS и qSOFA и разницу с нашими коллегами в различии некоторых показателей, как мы предполагаем, можно объяснить более однородной группой пациентов согласно критериям включения и исключения.
Выводы
1. Шкала REMS показала хорошую калибровку и разрешающую способность (0,917 [95% ДИ 0,834—0,967]), чувствительность — 90,00% (95% ДИ 73,5—97,9), специфичность — 74,00% (95% ДИ 59,7—85,4), оптимальный «порог отсечения» более 5 баллов и может использоваться в прогнозе летального исхода у пациентов с COVID-19, вирус идентифицирован.
2. Шкала NEWS показала хорошую калибровку и разрешающую способность (0,904 [95% ДИ 0,817—0,959]), чувствительность — 83,33% (95% ДИ 65,3—94,4), специфичность — 88,00% (95% ДИ 75,7—95,5), оптимальный «порог отсечения» более 5 баллов и может использоваться в прогнозе летального исхода у пациентов с COVID-19, вирус идентифицирован.
3. Шкала qSOFA показала хорошую калибровку, но недостаточную разрешающую способность (0,866 [95% ДИ 0,771—0,932]), чувствительность — 80,00% (95% ДИ 61,4—92,3), специфичность — 88,00% (95% ДИ 75,7—95,5), оптимальный «порог отсечения» больше 0, поэтому может использоваться в прогнозе летального исхода у пациентов с COVID-19 (вирус идентифицирован) для получения дополнительной клинической информации.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — Заболотских И.Б., Зыбин К.Д., Мусаева Т.С., Синьков С.В.
Сбор и обработка материала — Носков А.А., Кузнецова М.П., Зыбин К.Д., Мусаева Т.С., Синьков С.В.
Статистический анализ данных — Носков А.А., Мусаева Т.С.
Написание текста — Носков А.А., Кузнецова М.П., Мусаева Т.С., Синьков С.В.
Редактирование — Заболотских И.Б., Зыбин К.Д.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.